專利名稱：一種基于pwm的太陽(yáng)能led路燈控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能LED路燈控制器，尤其涉及一種使用PWM調(diào)光技術(shù)分段控制陰雨天氣條件下太陽(yáng)能LED路燈亮度大小的太陽(yáng)能LED路燈控制器。
技術(shù)背景隨著地球資源的日益貧乏，基礎(chǔ)能源的投資成本日益攀高，各種安全和污染隱患無(wú)處不在，太陽(yáng)能作為一種“取之不盡、用之不竭”的安全、環(huán)保新能源越來(lái)越受重視。同時(shí)，也隨著太陽(yáng)能光伏技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，太陽(yáng)能LED燈具產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能的雙重優(yōu)勢(shì)，使得太陽(yáng)能LED燈具的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。然而，由于太陽(yáng)能蓄電池受天氣影響較大，需要通過(guò)增大太陽(yáng)能板的面積來(lái)彌補(bǔ)，造成成本過(guò)高，不利于推廣?，F(xiàn)有的太陽(yáng)能LED路燈蓄電池的充放電控制也未能達(dá)到最佳狀態(tài)，造成太陽(yáng)能利用率較低。尤其是如果遇到陰雨天氣，由太陽(yáng)能板發(fā)出的充入蓄電池的電量小于負(fù)載日耗電量時(shí)，蓄電池就會(huì)虧電，導(dǎo)致燈具無(wú)法啟動(dòng)，危及道路交通安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種太陽(yáng)能LED路燈控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)陰雨天氣情況下的太陽(yáng)能LED路燈亮度控制策略。為了解決本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器，包括控制器、蓄電池、LED燈具及太陽(yáng)能板，所述控制器包括MCU、LED指示燈、數(shù)碼管、太陽(yáng)能板電壓采樣電路、電池電壓采樣電路、電流采樣電路、放電開(kāi)關(guān)管、渦流充電電路及充電開(kāi)關(guān)管，所述控制器的MCU通過(guò)放電開(kāi)關(guān)管同時(shí)與LED燈具的電源負(fù)極和PWM-連接，其特征在于控制器的MCU還可以輸出PWM信號(hào)與LED燈具的PWM+相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈具的亮度調(diào)節(jié)。所述LED燈具的亮度大小可分為21擋，從0%至100%，每5%為一擋。所述控制器能夠按照陰雨天氣的天數(shù)不同將亮燈時(shí)段設(shè)置成15種。數(shù)碼管能夠?qū)?5種陰雨天氣的天數(shù)分別用數(shù)字1-9以及大寫(xiě)英文字母A-F代表?？刂破鞯腗CU通過(guò)太陽(yáng)能板的電壓采樣部分采集太陽(yáng)能板的電壓信號(hào)，通過(guò)電流采樣部分采集蓄電池電流信息，通過(guò)電池電壓采樣部分采集蓄電池的電壓信號(hào)，通過(guò)打開(kāi)充電開(kāi)關(guān)管，經(jīng)過(guò)渦流充電電路，將太陽(yáng)能板發(fā)出的電能輸送給蓄電池充電，控制器的MCU通過(guò)放電開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)控制LED燈具的亮滅。LED指示燈用于顯示控制器的工作狀態(tài)。安裝了基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器的路燈如果在使用過(guò)程中遇到連續(xù)陰雨天氣，導(dǎo)致太陽(yáng)能板的充入蓄電池的發(fā)電量小于負(fù)載日耗電量，且這種現(xiàn)象連續(xù)超過(guò)設(shè)定天數(shù)時(shí)，控制器將輸出相應(yīng)的PWM調(diào)光信號(hào)，以調(diào)節(jié)燈具在不同時(shí)段的工作亮度。不同時(shí)段的燈具亮度大小是根據(jù)太陽(yáng)能板日發(fā)電量值除以當(dāng)晚LED負(fù)載日耗電量得出的結(jié)果值，對(duì)應(yīng)控制器內(nèi)部已設(shè)定好的調(diào)光子程序進(jìn)行調(diào)用。[0010]從以上技術(shù)方案可知，基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器能夠達(dá)到減少負(fù)載日功耗，延長(zhǎng)蓄電池續(xù)航天數(shù)的目的。

圖I是基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖I所示，一種基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器，包括控制器、蓄電池、LED燈具及太陽(yáng)能板，所述控制器包括控制器、蓄電池、LED燈具及太陽(yáng)能板，所述控制器包括MCU、LED指示燈、數(shù)碼管、太陽(yáng)能板電壓采樣電路、電池電壓采樣電路、電流采樣電路、放電開(kāi)關(guān)管、渦流充電電路及充電開(kāi)關(guān)管，所述控制器的MCU通過(guò)放電開(kāi)關(guān)管同時(shí)與LED燈具的電源負(fù)極和PWM-連接，其特征在于控制器的MCU還可以輸出PWM信號(hào)與LED燈具的PWM+相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈具的亮度調(diào)節(jié)。所述LED燈具的亮度大小可分為21擋，從0%至100%，每5%為一擋?？刂破鞯腗CU通過(guò)太陽(yáng)能板電壓采樣部分采集太陽(yáng)能板的電壓信號(hào)，通過(guò)電流采樣部分采集蓄電池電流信息，通過(guò)電池電壓采樣部分采集蓄電池的電壓信號(hào)，通過(guò)打開(kāi)充電開(kāi)關(guān)管，經(jīng)過(guò)渦流充電電路，將太陽(yáng)能板發(fā)出的電能輸送給蓄電池充電，控制器的MCU通過(guò)放電開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)控制LED燈具的亮滅。LED指示燈用于顯示控制器的工作狀態(tài)。正常天氣條件下，控制器工作的充電和放電狀態(tài)完全取決于太陽(yáng)能板的電壓情況。當(dāng)天漸漸變黑時(shí)，太陽(yáng)能板上獲取的電壓也慢慢降低，直至降低到控制器打開(kāi)負(fù)載亮燈，進(jìn)入放電工作狀態(tài)。此時(shí)控制器將處理3件事，第I件是采集計(jì)量負(fù)載耗電量(Wh);第2件是采集蓄電池電壓，用來(lái)監(jiān)測(cè)是否需要進(jìn)行欠壓保護(hù);第3件是采集太陽(yáng)能板電壓，用來(lái)判斷是否天亮關(guān)燈。當(dāng)天漸漸亮起時(shí)，太陽(yáng)能板上的電壓也慢慢上升，直到電壓升至控制器關(guān)閉負(fù)載，控制器立即計(jì)算出當(dāng)晚負(fù)載放電量值(Wh)，并將該值寄存起來(lái)，以備后續(xù)調(diào)用作比較，同時(shí)打開(kāi)充電開(kāi)關(guān)管，將太陽(yáng)能板發(fā)出的電能輸送給蓄電池充電，控制器進(jìn)入充電狀態(tài)。此時(shí)控制器將處理4件事，第I件事是將輸出PWM占空比信號(hào)進(jìn)行最佳充電控制;第2件是采集計(jì)量蓄電池充電的電量值(Wh);第3件是采集蓄電池電壓，用來(lái)判斷蓄電池是否充電完成；第4件是采集太陽(yáng)能板的電壓，用來(lái)判斷是否天黑亮燈。當(dāng)檢測(cè)進(jìn)行至第2天，天漸漸變黑時(shí)，直到打開(kāi)負(fù)載亮燈之前，控制器進(jìn)行前晚放電量與今日太陽(yáng)能發(fā)電量的比較(詳見(jiàn)表I)，若得出比值在正常范圍時(shí)，則今晚將正常亮燈，該比值不作寄存，否則控制器將強(qiáng)行對(duì)LED燈具進(jìn)行PWM調(diào)光控制的倒計(jì)天數(shù)。表I連續(xù)陰雨天數(shù)碼管的表示法。
數(shù)碼管顯示數(shù)I表示法I數(shù)碼管顯示數(shù)I表示法
0_禁止啟動(dòng)PWM調(diào)光控制程序 8_連續(xù)陰雨天超過(guò)8天PWM調(diào)光
1蓮羅陰雨天超過(guò)I天PWM調(diào)光 9—連續(xù)陰雨天超過(guò)9天PWM調(diào)光
2逐蓮陰雨天超過(guò)2天PWM調(diào)光 A—連續(xù)陰雨天超過(guò)10天PWM調(diào)光
3蓮羅陰雨天超過(guò)3天PWM調(diào)光 B—連續(xù)陰雨天超過(guò)11天PWM調(diào)光
4I連續(xù)陰雨天超過(guò)4天PWM調(diào)光|cI連續(xù)陰雨天超過(guò)12天PWM調(diào)光權(quán)利要求1.一種基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器，包括控制器、蓄電池、LED燈具及太陽(yáng)能板，所述控制器包括MCU、LED指示燈、數(shù)碼管、太陽(yáng)能板電壓采樣電路、電池電壓采樣電路、電流采樣電路、放電開(kāi)關(guān)管、渦流充電電路及充電開(kāi)關(guān)管，所述控制器的MCU通過(guò)放電開(kāi)關(guān)管同時(shí)與LED燈具的電源負(fù)極和PWM-連接，其特征在于控制器的MCU還可以輸出PWM信號(hào)與LED燈具的PWM+相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈具的亮度調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器，其特征在于，所述LED燈具的亮度大小可分為21擋，從0%至100%，每5%為一擋。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于PWM的太陽(yáng)能LED路燈控制器，包括控制器、蓄電池、LED燈具及太陽(yáng)能板，所述控制器包括MCU、LED指示燈、數(shù)碼管、太陽(yáng)能板電壓采樣、電池電壓采樣、電流采樣、放電開(kāi)關(guān)管、渦流充電電路及充電開(kāi)關(guān)管，所述控制器的MCU通過(guò)放電開(kāi)關(guān)管與LED燈具的電源負(fù)極/PWM-連接，其特征在于控制器的MCU還可以輸出PWM信號(hào)與LED燈具的PWM+相連，在連續(xù)陰雨天氣的情況下，控制器的MCU輸出的PWM信號(hào)可以對(duì)LED燈具的亮度大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型適用于各類太陽(yáng)能LED路燈。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202385337SQ20112047042
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者張志海 申請(qǐng)人:南昌祥美照明設(shè)計(jì)有限公司